地鐵軌道鋪裝工程梯形軌枕整體道床的冬季施工分析

楊卿

（中鐵三局集團(tuán)線橋工程有限公司，河北廊坊 065201）

1 引言

道床是軌道的關(guān)鍵組成，對(duì)軌枕起支護(hù)作用，可有效分散軌枕上層承擔(dān)的各項(xiàng)壓力，將荷載傳遞至路基，提升軌枕的穩(wěn)固性，防止軌枕發(fā)生位移，以此有效控制路基變形，切實(shí)降低車輛通行帶來(lái)的沖擊。地鐵軌道鋪裝工程梯形軌枕整體道床施工時(shí)，如處于冬季，施工難度通常較高，需采取相應(yīng)的解決對(duì)策方可提高冬季施工質(zhì)量，確保工程順利推進(jìn)。

2 工程概述

2.1 案例項(xiàng)目工程量規(guī)劃

以某城市地鐵項(xiàng)目為例，對(duì)其開(kāi)展減振工程規(guī)劃，擬定在4 個(gè)區(qū)間添加梯形軌枕道床。結(jié)合各區(qū)間道床施工需求，精確計(jì)算梯形枕的工程量，保證工程推進(jìn)的順暢性。道床添加位置與工程量規(guī)劃見(jiàn)表1。

表1 道床添加工程量規(guī)劃

2.2 案例項(xiàng)目環(huán)境分析

案例項(xiàng)目所在區(qū)域，11 月起步入冬季，持續(xù)至次年3 月，約130 d，可劃分成3 個(gè)階段：（1）初冬時(shí)節(jié)，環(huán)境溫度約為0 ℃，最低溫度約為-5 ℃，共計(jì)60 d。（2）嚴(yán)冬時(shí)節(jié)，環(huán)境溫度約為-5 ℃，最低溫度約為-10 ℃，溫差約為11 ℃。一天當(dāng)中溫度最高的時(shí)間點(diǎn)為中午12 點(diǎn)，高溫會(huì)持續(xù)4 h。單日溫度最低的時(shí)間點(diǎn)為凌晨3 點(diǎn)，低溫持續(xù)時(shí)間為4 h。此階段共計(jì)50 d。（3）寒流階段。環(huán)境溫度平均值約為-10 ℃，最低溫度約為-15 ℃，約為20 d。結(jié)合案例項(xiàng)目的工期規(guī)劃，冬季施工期間，需融合冬季防護(hù)工藝，如蓄熱法、暖棚法等。

3 冬季工藝規(guī)劃

3.1 工藝流程

進(jìn)行梯形軌枕整體道床施工前，需先開(kāi)展地基處理，清除施工區(qū)域內(nèi)的雜物，設(shè)定基礎(chǔ)施工位置，復(fù)測(cè)方位的合理性；鋼筋加工，為梯形軌枕制作奠定基礎(chǔ)；采取吊裝工藝，安裝軌枕；裝設(shè)完成，檢查軌枕質(zhì)量；使用C30 商用混凝土灌注軌枕；測(cè)定軌枕強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后，拆除支撐結(jié)構(gòu)，再次檢查施工質(zhì)量[1]。

3.2 工藝方案

3.2.1 整體方案

3 號(hào)軌枕工程量較大，需在K25+175 處進(jìn)行施工。施工前，需要合理規(guī)劃人工、用料、設(shè)備各項(xiàng)資源，并在洞內(nèi)進(jìn)行梯形軌枕的處理；使用架軌法有效拼接梯形軌枕，每?jī)蓚€(gè)軌枕之間使用鋼軌連接，鋼軌連接件長(zhǎng)度約為12.5 m；連接完成后，使用無(wú)孔連接設(shè)備進(jìn)行軌枕的整體拼接，拼接后軌枕長(zhǎng)度為75～100 m；按照鋪軌基礎(chǔ)標(biāo)記的方位有效確定軌道尺寸，使其符合工藝規(guī)范；有序運(yùn)用泵送工藝進(jìn)行澆筑作業(yè)，保證道床的工程質(zhì)量。

3.2.2 工藝準(zhǔn)備

工程使用的梯形軌枕、鋼筋等材料、設(shè)備，使用車輛運(yùn)輸方式送至施工現(xiàn)場(chǎng)。用料準(zhǔn)備期間，應(yīng)對(duì)梯形軌枕進(jìn)行硬化處理，保證軌枕平整。軌枕存放時(shí)，依據(jù)場(chǎng)地位置按需、分層擺放軌枕，軌枕層數(shù)的最高值為5 層。梯形軌枕與地基、相鄰軌枕的間隔處均需添加方木。在減振用料兩邊合理使用方木。軌枕上下層的間隔位置需保證方木對(duì)齊，防止減振用料受損。

3.2.3 蓄熱法工藝

初冬的60 d 內(nèi)，可使用蓄熱法工藝。工藝要領(lǐng)：使用保溫材料，或者添加臨用保溫設(shè)施，維持混凝土熱量，控制水化反應(yīng)。初冬期間，環(huán)境溫度處于0～5 ℃，可用塑料布覆蓋軌枕進(jìn)行保溫處理，并適當(dāng)添加防凍劑，地鐵項(xiàng)目可選的防凍劑型號(hào)為RS28。

3.2.4 暖棚法工藝

暖棚工藝，需要在道床全結(jié)構(gòu)外側(cè)添加暖棚，此棚體結(jié)構(gòu)與防風(fēng)棚相近，棚內(nèi)可使用電熱器等供熱設(shè)備。環(huán)境溫度大于-10 ℃，且小于5 ℃時(shí)，可使用暖棚工藝進(jìn)行施工防護(hù)。軌枕混凝土澆筑前期，使用電熱器提高環(huán)境溫度，設(shè)備功率約為2 500 kW，可保障澆筑環(huán)境溫度不低于5 ℃。施工期間，使用塑料布進(jìn)行外圍覆蓋，增設(shè)電熱毯，包覆阻燃草簾。電熱毯供熱均勻，可采取分段、間歇的供熱形式，例如，通電時(shí)間小于2 h，間斷周期為1 h，拆膜進(jìn)程前2 h 停止供熱。如果環(huán)境溫度低于10 ℃，需暫停澆筑工序。

案例工程主要采用暖棚防護(hù)工藝，以此保障冬季施工順利進(jìn)行。為保障施工保溫，應(yīng)合理控制暖棚搭設(shè)區(qū)域。搭設(shè)暖棚時(shí)，采取伸縮式搭建方法，暖棚框架采用桁架結(jié)構(gòu)，桁架間隔長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為3 m。搭建暖棚選擇保溫篷布，間隔3 m 位置添加一組透明窗，棚內(nèi)添加低壓光照設(shè)備，間隔10 m 位置添加一個(gè)照明設(shè)備。

案例項(xiàng)目暖棚保溫的施工方案如下：

1）保持棚內(nèi)熱量的均衡性，棚底溫度最低為5 ℃，由專人測(cè)定棚內(nèi)環(huán)境溫度，準(zhǔn)確獲取混凝土內(nèi)芯溫度。測(cè)溫點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)選擇具有溫度代表性的位置，每日溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)不少于4 次。

2）案例項(xiàng)目實(shí)際監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)：外界溫度低于-15 ℃時(shí)，棚內(nèi)溫度不低于10 ℃，可保證施工效果。棚內(nèi)實(shí)測(cè)結(jié)果近15 ℃，具有較強(qiáng)的冬季防護(hù)效果。

3）測(cè)定項(xiàng)目芯部溫度，以此驗(yàn)證冬季防護(hù)的有效性。案例項(xiàng)目選擇軌枕間隔位置，每日上午8 點(diǎn)、正午12 點(diǎn)、下午4點(diǎn)、夜間20 點(diǎn)，共進(jìn)行4 次測(cè)溫，溫度測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 外界溫度為-15 ℃時(shí)項(xiàng)目芯部溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果

由表2 可知：芯部溫度測(cè)得結(jié)果均大于14 ℃，達(dá)到冬季防護(hù)施工目標(biāo)。

案例項(xiàng)目第一周采用暖棚養(yǎng)護(hù)工藝，第二周采用覆蓋保溫防護(hù)措施，跟蹤測(cè)定項(xiàng)目?jī)芍艿男静繙囟?，測(cè)定結(jié)果如圖1所示。

圖1 冬季防護(hù)14 d 的芯部溫度測(cè)定結(jié)果

由圖1 發(fā)現(xiàn)：案例項(xiàng)目工程防護(hù)的14 d 內(nèi)，芯部溫度均高于10 ℃，符合冬季工程的防護(hù)要求。

3.2.5 吊運(yùn)軌枕

梯形軌枕吊裝運(yùn)輸期間，依據(jù)規(guī)定要求在梯形軌枕兩側(cè)選定4 個(gè)吊裝點(diǎn)，逐一進(jìn)行軌枕吊運(yùn)。參照工程進(jìn)度要求，使用吊車運(yùn)輸梯形軌枕，將其放置于洞中。啟動(dòng)平板車輛，高效運(yùn)輸軌枕，將其運(yùn)至施工區(qū)。借助鋪軌門吊保證吊裝質(zhì)量。使用鋪軌門開(kāi)展軌枕運(yùn)輸，鋪設(shè)獲得寬度約為85 m 的道床，輔以混凝土澆筑，按照規(guī)定內(nèi)容，混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，使用平板車運(yùn)輸，運(yùn)輸速度設(shè)定為24 km/h，使其銜接于軌道，保證軌枕運(yùn)送質(zhì)量。

3.2.6 工藝關(guān)鍵點(diǎn)

1）提交基標(biāo)檢測(cè)結(jié)果，有效開(kāi)展基標(biāo)檢測(cè)的復(fù)核工作。測(cè)量復(fù)核完畢后，由監(jiān)理人員給出復(fù)核建議，方可開(kāi)展使用。

2）利用高壓水清潔結(jié)構(gòu)底板。按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行道床塊的劃分處理，在道床塊上規(guī)范標(biāo)記鋼筋布線、立模線的具體點(diǎn)位。

3）合理布設(shè)道床鋼筋網(wǎng)。在鋪軌位置制備鋼筋，保證鋼筋存放秩序。針對(duì)同類鋼筋進(jìn)行編號(hào)，劃出醒目標(biāo)記。運(yùn)輸鋼筋期間，查詢按編號(hào)存放的有序性，防止發(fā)生編號(hào)混亂問(wèn)題。道床鋼筋鋪裝項(xiàng)目需按照?qǐng)D紙逐一落實(shí)，采取從上至下的工藝操作方法，保證鋼筋網(wǎng)的固定質(zhì)量。監(jiān)理檢查完成，再裝模板。

鋪裝環(huán)節(jié)，鋼筋網(wǎng)制作、拼接、要求捆綁各個(gè)工序，均需要遵守JGJ 18—2012《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》的要求，保證工藝質(zhì)量。

1）精準(zhǔn)優(yōu)化L 形道床。結(jié)合工藝要求，測(cè)定道床高度、水溝側(cè)面高度、水溝深度，給足用料保護(hù)空間，保證鋼筋網(wǎng)捆綁質(zhì)量。

2）拼設(shè)梯形軌枕。拼設(shè)前期，有序準(zhǔn)備各類用料、設(shè)備、人員等。依據(jù)軌枕設(shè)計(jì)方案，測(cè)定底座、軌枕的具體方位，于基底處使用墨線給出方位標(biāo)記。目標(biāo)方位合理添加軌枕編碼、枕面高度等參數(shù)。有效固定扣件位置，使用鋪軌門吊運(yùn)輸軌枕至鋪裝區(qū)域。運(yùn)輸?shù)轿缓螅终{(diào)軌枕支護(hù)高度。使用長(zhǎng)度約為12 m的鋼軌拼接梯形軌枕，保證拼接質(zhì)量。再用千斤頂抬起拼裝完成的軌枕，抬起高度大于標(biāo)準(zhǔn)高度約35 mm。依照要求進(jìn)行鋼軌支護(hù)，保證支護(hù)方位的可調(diào)整性。位置調(diào)整完成后，依據(jù)基標(biāo)要求再次調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)中的軌枕方位。調(diào)整期間，需準(zhǔn)確獲取軌枕兩側(cè)的操作點(diǎn)，同步運(yùn)行小型液壓設(shè)備，有效抬起梯形軌枕。每次抬起軌枕的高度不可高于5 m，合理調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)，維持梯形軌枕的穩(wěn)定性，保證高度調(diào)整質(zhì)量。

3）立模，質(zhì)檢。應(yīng)對(duì)道床處使用的模板進(jìn)行支立處理，保證模板穩(wěn)固。立模檢查的位置偏差不可大于±5 mm，豎直角度偏差不可超過(guò)±2 mm。水溝位置添加的模板應(yīng)保證支撐穩(wěn)固性，防止發(fā)生跑模、脹模等質(zhì)量問(wèn)題。鋼支護(hù)結(jié)構(gòu)的下層位置，可添加PVC 管，防止振搗形成的用料混入問(wèn)題。立模完成，使用棉麻予以填充[2]。

4）模板養(yǎng)護(hù)。澆筑前期，包裹鋼軌，使用膠帶處理斜楞位置，防止混凝土發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。

5）道床澆筑。澆筑采取用料泵送形式，保證泵管連接質(zhì)量，盡量控制管道彎曲程度。如果管道有彎折處理需求，應(yīng)添加脹錨螺栓，提升管道位置的穩(wěn)固性。針對(duì)泵管連接位置進(jìn)行多級(jí)檢查工作，保證連接質(zhì)量，對(duì)連接處進(jìn)行相應(yīng)的密封處理?；炷翝仓捌冢榭窜壵肀韺痈綦x區(qū)，修補(bǔ)軌枕受損位置。軌枕檢查達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求后，上報(bào)監(jiān)理單位，對(duì)底板和鋼筋進(jìn)行質(zhì)量檢查，質(zhì)量檢查達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行混凝土澆筑。案例項(xiàng)目使用C30 混凝土，將其運(yùn)輸至軌枕施工區(qū)。施工期間，混凝土的坍落度應(yīng)控制在210 mm，上下偏差不超過(guò)10 mm?；炷凉橇狭狡畈坏贸^(guò)±17 mm[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在地鐵工程的冬季施工中，需要結(jié)合項(xiàng)目需求以及設(shè)計(jì)情況，實(shí)施梯形軌枕整體道床各項(xiàng)施工任務(wù)，保證設(shè)備操作的規(guī)范性，增強(qiáng)人員分配的合理性，積極發(fā)揮工藝作用，減小軌道方位偏差，保證立模角度精確。同時(shí)，結(jié)合工程任務(wù)的工期特點(diǎn)，有效開(kāi)展冬季防護(hù)分析，積極確定蓄熱、暖棚工藝的融合時(shí)間，以此保證梯形軌枕道床的工藝效果。